En metode for å teste effekten av håndvask for fjerning av nye smittsomme patogener
Summary
Håndvask anbefales på det sterkeste for å forhindre overføring av smittsomme sykdommer. Det er imidlertid lite bevis på hvilke håndvaskmetoder som er mest effektive for å fjerne smittsomme sykdomspatogener. Vi utviklet en metode for å vurdere effekten av håndvask-metoder ved fjerning av mikroorganismer.
Abstract
Håndvask anbefales på det sterkeste for å forhindre overføring av smittsomme sykdommer. Imidlertid eksisterer det lite sammenlignbare bevis på effekten av håndvaskmetoder generelt. I tillegg finnes det lite bevis som sammenligner håndvaskmetoder for å bestemme hvilke som er mest effektive for å fjerne smittsomme patogener. Forskning er nødvendig for å gi bevis for de ulike tilnærmingene til håndvask som kan brukes under infeksjonssykdomsutbrudd. Her beskrives en laboratoriemetode for å vurdere effekten av håndvaskmetoder ved fjerning av mikroorganismer fra hender og deres persistens i skyllvann. Frivilliges hender blir først spiket med testorganismen og deretter vasket med hver håndvask-metode av interesse. Vanligvis brukes surrogatmikroorganismer for å beskytte mennesker mot sykdom. Antall organismer som gjenstår på frivilliges hender etter vask, testes ved hjelp av en modifisert "hanske juice" metode: hendene er plassert i hansker med en eluOg skrubbes for å suspendere mikroorganismer og gjøre dem tilgjengelige for analyse ved membranfiltrering (bakterier) eller plaqueanalyse (virus / bakteriofager). Skyll vann som er produsert fra håndvask, samles inn direkte for analyse. Håndvaskeffektivitet kvantifiseres ved å sammenligne loggreduksjonsverdien mellom prøver tatt etter håndvasking til prøver uten håndvasking. Skyll vannbestandighet kvantifiseres ved å sammenligne skyllvannsprøver fra forskjellige håndvaskmetoder til prøver samlet etter håndvask med bare vann. Selv om denne metoden er begrenset av behovet for å bruke surrogatorganismer for å bevare sikkerheten til humane frivillige, inntar det aspekter av håndvask som er vanskelige å replikere i en in vitro- studie og fyller forskningsgap på håndvaskingseffekt og persistensen av smittsomme organismer i skylling vann.
Introduction
Håndvask anbefales på det sterkeste for å forhindre spredning av sykdom, særlig de som overføres av fekal-orale eller luftbårne ruter, inkludert diarre- og respiratoriske sykdommer 1 . Overraskende er det lite sammenlignbare bevis på effekten av håndvaskmetoder, for eksempel håndvask med såpe og vann (HWWS) og med alkoholbasert håndvern (ABHS), på fjerning av organismer fra hendene. Initial forskning har funnet ut at den mekaniske virkningen av håndvask, i motsetning til håndvaskmetoden, kan utgjøre mest organismefjerning 2 , 3 . I tillegg er det lite sammenlignende bevis på hvilken håndvaskmetode som er mest effektiv. I en uformell litteraturvurdering ble 14 studier som sammenlignet effektiviteten av såpe og håndrensemiddel på fjerning av organismer, identifisert. Av disse studiene fant fem ABHS å være mer effektive 4 , </Sup> 5 , 6 , 7 , 8 , 7 fant HWWS å være mer effektive 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 og to fant ingen signifikant forskjell mellom metodene 16 , 17 . Disse funnene er inkonsekvente og tar ikke hensyn til den pågående sykdomsrisikoen fra vedvarende organismer i skyllvannet etter håndvask. Samlet sett er bevis på den komparative effekten av håndvask-metoder for fjerning av smittsomme sykdomsfremkallende patogener begrenset.
Dette begrensede beviset har ført til usikkerhet om hvilke metoder som er mest hensiktsmessige i utbruddsinnstillinger. For eksempel, I løpet av Ebola Virus Disease (EVD) utbrudd i Vest-Afrika fra 2013 til 2016, ga flere store internasjonale respondenter motstridende anbefalinger for HWWS, ABHS eller 0,05% klorløsninger. Médecins Sans Frontières (MSF) anbefaler bruk av 0,05% klorløsning for håndvask, mens Verdens helseorganisasjon (WHO) anbefaler HWWS eller ABHS (hvis hendene ikke er synlig skitne). WHO går så langt som å anføre at klor ikke skal brukes med mindre det ikke finnes andre muligheter fordi det er mindre effektivt enn andre metoder på grunn av klor etterspørsel utført av huden 18 , 19 , 20 , 21 , 22 . I tillegg produseres kloroppløsninger vanligvis fra fire forskjellige klorforbindelser, inkludert høyt testhypokloritt (HTH), lokalt generert og stabilisert natriumhypokloritt (NaOCl), og sodIum dikloroisocyanurat (NaDCC). En systematisk gjennomgang på vegne av WHO som svar på EVD-utbruddet i Vest-Afrika fant nylig bare fire studier som undersøker den komparative effekten av håndvask med klor 23 . Disse studiene ga også motstridende resultater, og ingen av disse studiene brukte den anbefalte klorkonsentrasjonen på 0,05% for håndvask eller undersøkt mikroorganismer som ligner på Ebola-viruset 10 , 24 , 25 , 26 , 27 . Anbefalingene ble således ikke funnet å være bevisbaserte, og det var uklart hvilke anbefalinger som var mest effektive.
Ytterligere undersøkelser er nødvendig for å sammenligne håndvaskende tilnærminger for å forhindre spredning av smittsomme patogener, da håndvaskingstiltak er et viktig verktøy for å forebygge epidemisk sykdomsoverføring. Disse hAndwashing anbefalinger må være basert på bevis. Således ble en metode for å teste håndvask effektivitet og skyllende vann persistens utført med surrogater eller ikke-smittsomme patogener, utviklet 2 , 28 , 29 . Prøveresultater, ved bruk av Phi6 som en surrogat for Ebola-viruset og bruk av Escherichia coli som en felles indikatororganisme, presenteres her. I denne protokollen presenteres håndvasking av effektivitet og skylling av vannholdighetstest.
Protocol
Representative Results
Discussion
The method described here provides an approach for testing handwashing efficacy in a controlled laboratory setting. This method highlights the use of human volunteers and surrogate, non-infectious organisms. Using the method, it was possible to demonstrate differences in: 1) the efficacy of handwashing methods and 2) organism persistence in rinse water. The purpose of presenting this protocol is to provide a general framework that can be adapted to test a wide range of surrogate organisms and handwashing methods relevant…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbeidet ble støttet av United States Agency for International Development, Office of Foreign Disaster Assistance (AID-OFDA-A-15-00026). Marlene Wolfe ble støttet av National Science Foundation (stipend 0966093).
Materials
| Soap bar | Dove | White Beauty Bar soap | |
| Alcohol-based hand sanitizer | Purell | Advanced Instant Hand Sanitizer with 70% Ethyl Alcohol | |
| HTH Powder | Acros Organics | 300340010 | |
| NaDCC Powder | Medentech | Klorsept granules | |
| NaOCl Solution | Acros Organics | 419550010 | |
| Electrochlorinator | AquaChlor | ||
| Iodometric titrator | Hach | 1690001 | |
| Bovine serum albumin | MP Biomedicals | NC0117242 | |
| Tryptone | Fisher | BP1421-100 | |
| Bovine Mucin | EMD Milipore | 49-964-3500MG | |
| 0.22 µm Filter | EMD Milipore | GVWP04700 | |
| NaCl | Fisher | BP358-1 | |
| Skin pH probe | Hanna Instruments | H199181 | |
| Large Whirlpak Sample Bag | Nasco | B01447WA | |
| Small Whirlpak Sample Bag | Nasco | B01323WA | |
| Funnel bottle | Thermo Scientific | 3120850001 | You may drill an appropriately sized hole in the lid of a bottle to form a funnel that will dispense water at the appropriate flow rate |
| Ethanol | ThermoScientific | 615090010 | Mix with water to produce 70% ethanol |
| Spray bottle | Qorpak | PLC06934 | |
| E. coli | ATCC | 25922 | |
| LB Broth | Fisher BioReagents | BP1426-2 | |
| LB Agar | Fisher BioReagents | BP1425-500 | |
| Sterile loop | Globe Scientific | 22-170-204 | |
| Phi6 | HER | 102 | |
| Nutrient broth | BD Difco | BD 247110 | |
| GeneQuant 100 Spectrophotometer | General Electric | 28-9182-04 | |
| Sodium thiosulfate | Fisher Chemical | S445-3 | |
| Membrane filter (47mm, 0.45 µm) | EMD Millipore | HAWP04700 | |
| m-ColiBlue24 broth media | EMD Millipore | M00PMCB24 | |
| Petri dish with pad (47mm) | Fisherbrand | 09-720-500 | |
| Vacuum Manifold | Thermo Scientific/Nalgene | 09-752-5 | |
| Filter funnels | Thermo Scientific/Nalgene | 09-747 | |
| Pseudomonas syringae | HER | 1102 | |
| Phosphate Buffered Saline | Thermo Scientific | 10010031 | Solution may also be mixed from source compounds according to any basic recipe |
References
- Kampf, G., Kramer, A. Epidemiologic Background of Hand Hygiene and Evaluation of the Most Important Agents for Scrubs and Rubs. Clin Microbiol Rev. 17 (4), 863-893 (2004).
- Miller, T., Patrick, D., Ormrod, D. Hand decontamination: influence of common variables on hand-washing efficiency. Healthc Infect. 16 (1), 18 (2013).
- Jensen, D. A., Danyluk, M. D., Harris, L. J., Schaffner, D. W. Quantifying the effect of hand wash duration, soap use, ground beef debris, and drying methods on the removal of Enterobacter aerogenes on hands. J Food Prot. 78 (4), 685-690 (2015).
- Girou, E., Loyeau, S., Legrand, P., Oppein, F., Brun-Buisson, C. Efficacy of handrubbing with alcohol based solution versus standard handwashing with antiseptic soap: randomised clinical trial. BMJ. 325 (7360), 362 (2002).
- Kac, G., Podglajen, I., Gueneret, M., Vaupré, S., Bissery, A., Meyer, G. Microbiological evaluation of two hand hygiene procedures achieved by healthcare workers during routine patient care: a randomized study. J Hosp Infect. 60 (1), 32-39 (2005).
- Lages, S. L. S., Ramakrishnan, M. A., Goyal, S. M. In-vivo efficacy of hand sanitisers against feline calicivirus: a surrogate for norovirus. J Hosp Infect. 68 (2), 159-163 (2008).
- Holton, R. H., Huber, M. A., Terezhalmy, G. T. Antimicrobial efficacy of soap and water hand washing versus an alcohol-based hand cleanser. Tex Dent J. 126 (12), 1175-1180 (2009).
- Salmon, S., Truong, A. T., Nguyen, V. H., Pittet, D., McLaws, M. -. L. Health care workers’ hand contamination levels and antibacterial efficacy of different hand hygiene methods used in a Vietnamese hospital. Am J Infect Control. 42 (2), 178-181 (2014).
- Steinmann, J., Nehrkorn, R., Meyer, A., Becker, K. Two in-vivo protocols for testing virucidal efficacy of handwashing and hand disinfection. Int J Hyg Environ Health. 196 (5), 425-436 (1995).
- Weber, D. J., Sickbert-Bennett, E., Gergen, M. F., Rutala, W. A. Efficacy of selected hand hygiene agents used to remove Bacillus atrophaeus (a surrogate of Bacillus anthracis) from contaminated hands. JAMA. 289 (10), 1274-1277 (2003).
- Grayson, M. L., Melvani, S., et al. Efficacy of Soap and Water and Alcohol-Based Hand-Rub Preparations against Live H1N1 Influenza Virus on the Hands of Human Volunteers. Clin Infect Dis. 48 (3), 285-291 (2009).
- Oughton, M. T., Loo, V. G., Dendukuri, N., Fenn, S., Libman, M. D. Hand hygiene with soap and water is superior to alcohol rub and antiseptic wipes for removal of Clostridium difficile. Infect Control Hosp Epidemiol. 30 (10), 939-944 (2009).
- Liu, P., Yuen, Y., Hsiao, H. -. M., Jaykus, L. -. A., Moe, C. Effectiveness of liquid soap and hand sanitizer against Norwalk virus on contaminated hands. Appl Environ Micro. 76 (2), 394-399 (2010).
- Savolainen-Kopra, C., Korpela, T., et al. Single treatment with ethanol hand rub is ineffective against human rhinovirus–hand washing with soap and water removes the virus efficiently. J Med Virol. 84 (3), 543-547 (2012).
- Tuladhar, E., Hazeleger, W. C., Koopmans, M., Zwietering, M. H., Duizer, E., Beumer, R. R. Reducing viral contamination from finger pads: handwashing is more effective than alcohol-based hand disinfectants. J Hosp Infect. 90 (3), 226-234 (2015).
- Steinmann, J., Paulmann, D., Becker, B., Bischoff, B., Steinmann, E., Steinmann, J. Comparison of virucidal activity of alcohol-based hand sanitizers versus antimicrobial hand soaps in vitro and in vivo. J Hosp Infect. 82 (4), 277-280 (2012).
- de Aceituno, A. F., Bartz, F. E., et al. Ability of Hand Hygiene Interventions Using Alcohol-Based Hand Sanitizers and Soap To Reduce Microbial Load on Farmworker Hands Soiled during Harvest. J Food Protect. 78 (11), 2024-2032 (2015).
- Boyce, J. M., Pittet, D. Guideline for Hand Hygiene in Health-Care Settings Recommendations of the Healthcare Infection Control Practices Advisory Committee and the HICPAC/SHEA/APIC/IDSA Hand Hygiene Task Force. Infect Control Hosp Epidemiol. 23 (12 Suppl), S3-S40 (2002).
- . UNDP Medical Waste Experts Assessment and Recommendations Regarding Management of Ebola-Contaminated Waste Available from: https://noharm-global.org/sites/default/files/documents-files/3127/Report%20to%20WHO%20WASH%20and%20Geneva%20on%20Ebola%20final.pdf (2015)
- Hopman, J., Kubilay, Z., Allen, T., Edrees, H., Pittet, D., Allegranzi, B. Efficacy of chlorine solutions used for hand hygiene and gloves disinfection in Ebola settings: a systematic review. Antimicrob Resist Infect Control. 4 (1), 1 (2015).
- Lowbury, E. J. L., Lilly, H. A., Bull, J. P. Disinfection of hands: removal of transient organisms. BMJ. 2 (5403), 230-233 (1964).
- Edmonds, S. L., Zapka, C., et al. Effectiveness of Hand Hygiene for Removal of Clostridium difficile Spores from Hands. Infect Control Hosp Epidemiol. 34 (3), 302-305 (2013).
- Rotter, M. L. 150 years of hand disinfection-Semmelweis’ heritage. Hyg Med. (22), 332-339 (1997).
- Hitomi, S., Baba, S., Yano, H., Morisawa, Y., Kimura, S. Antimicrobial effects of electrolytic products of sodium chloride–comparative evaluation with sodium hypochlorite solution and efficacy in handwashing. Kansenshōgaku Zasshi. 72 (11), 1176-1181 (1998).
- . Standard E1174-13. Standard Test Method for Evaluation of the Effectiveness of Health Care Personnel Handwash Formulations Available from: https://www.astm.org/ (2013)
- Casanova, L. M., Weaver, S. R. Evaluation of eluents for the recovery of an enveloped virus from hands by whole-hand sampling. J Appl Microbiol. 118 (5), 1210-1216 (2015).
- Sinclair, R. G., Rose, J. B., Hashsham, S. A., Gerba, C. P., Haas, C. N. Criteria for Selection of Surrogates Used To Study the Fate and Control of Pathogens in the Environment. Appl Environ Microbiol. 78 (6), 1969-1977 (2012).
- Held, E., Skoet, R., Johansen, J. D., Agner, T. The hand eczema severity index (HECSI): A scoring system for clinical assessment of hand eczema. A study of inter- and intraobserver reliability. Br J Dermatol. 152 (2), 302-307 (2005).
- . Method 1604: Total Coliforms and Escherichia coli in Water by Membrane Filtration Using a Simultaneous Detection Technique (MI Medium) Available from: https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-08/documents/method_1604_2002.pdf (2002)
- Adams, M. H., Anderson, E. S. . Bacteriophages. , (1959).
- Kao, L. S., Green, C. E. Analysis of Variance: Is There a Difference in Means and What Does It Mean?. The Journal of surgical research. 144 (1), 158-170 (2008).
- Schutz, R. W., Gessaroli, M. E. The Analysis of Repeated Measures Designs Involving Multiple Dependent Variables. Research Quarterly for Exercise and Sport. 58 (2), 132-149 (1987).
- Woolwine, J. D., Gerberding, J. L. Effect of testing method on apparent activities of antiviral disinfectants and antiseptics. Antimicrob Agents Chemother. 39 (4), 921-923 (1995).
